Seleksi Galur Kentang dari Progeni Hasil Persilangan
Buletin Plasma Nutfah Vol.13 No.2 Th.2007
Seleksi Galur Kentang dari Progeni Hasil Persilangan
Kusmana dan Eri Sofiari
Balai Penelitian Tanaman Sayuran, Lembang
ABSTRACT
Selection of progenies and lines of potato. Selection was performed at Indonesian Vegetable Research Institute (IVEGRI), Lembang (1250 asl) in 2006. Seven F 1 progenies resulted from previous crossing were grown with population ranging from 50 to 200 seedlings. From the tuber yield had been selected 183 accessions. Out of these selected accessions, 173 accessions were planted with population ranging from 5 to 30 tubers. There were 55 lines showed promising as selected based on tuber yield that more than 300 g/plant, shallow to medium depth of tuber eyes, medium to large tuber size and good taste. There were four lines showed good quality for potato chips.
Key words: Solanum tuberosum L., selection, progeny, line.
Seleksi dilakukan di Kebun Percobaan Balai Penelitian Tanaman Sayuran, Lembang (1250 m dpl) pada tahun 2006. Tujuh progeni F 1 hasil persilangan ditanam dengan populasi
50-200 tanaman. Hasil seleksi pertama terpilih 183 aksesi, kemudian yang berhasil ditanam kembali sebanyak 173 aksesi. Tiap aksesi ditanam 5-30 umbi. Hasil seleksi kedua terpilih 55 galur dengan hasil lebih tinggi dari 300 g/tanaman, mata umbi dangkal dan medium, ukuran umbi relatif besar, dan rasa enak. Empat galur di antaranya sangat cocok untuk dijadikan bahan baku kripik kentang.
Kata kunci: Solanum tuberosum L., seleksi, progeni, galur.
Granola dan Atlantic merupakan dua varietas kentang introduksi yang sudah cukup lama dibudi- dayakan di Indonesia. Granola mempunyai spesifi- kasi sebagai kentang sayur, sedangkan Atlantic me- rupakan bahan baku industri kripik kentang. Kecen- derungan untuk tetap menggunakan varietas lama tidak hanya terjadi di Indonesia, di negara maju pun juga demikian. Di Amerika Serikat, misalnya ken- tang varietas Russet Burbank sudah berkembang se- jak 1890. Varietas King Edward berkembang di
Inggris sejak 1902, dan varietas Bintje yang dilepas pada tahun 1910 di Belanda (Landeo 1985). Petani kentang umumnya enggan mengganti varietas lama dengan yang baru karena sudah terbiasa dan sesuai dengan selera konsumen. Kendati varietas-varietas favorit sulit digantikan namun ada kecenderungan pasar menghendaki varietas yang ramah lingkungan dengan biaya produksi rendah. Terjadinya peralihan penggunaan produk, misalnya dari kentang sayur ke
fast food , menstimulasi perakitan varietas yang co-
cok untuk bahan baku olahan (Struik dan Wiersema 1999). Keadaan tersebut memberikan peluang bagi pemulia tanaman kentang untuk merakit varietas yang berorientasi masa depan. Penerimaan varietas baru hanya akan terlaksana apabila varietas tersebut memiliki keunggulan yang signifikan dari varietas sebelumnya.
ABSTRAK
Pendekatan pemuliaan untuk mendapatkan varietas yang disenangai konsumen adalah dengan cara melakukan seleksi terhadap karakter-karakter yang mirip dengan varietas yang sedang berkem- bang. Bahkan yang terbaik adalah memperbaiki kualitas varietas yang telah ada dari segi ketahanan hama dan penyakit atau dari segi kualitas olahan. Namun kegiatan tersebut tidak mudah, karena pro- ses pemuliaaan kentang dihadapkan kepada bebe- rapa kendala, seperti perbedaan jumlah kromosom, sterilitas, inkompatibilitas, dan kemampuan berbu- nga karena tidak semua varietas kentang dapat ber- bunga (Landeo 1985). Kentang termasuk autote- traploid yang memiliki empat genom dan 12 kro- mosom yang identik. Tanaman yang autotetraploid memiliki sifat segregasi yang sangat komplek dan toleran terhadap persilangan antar ploidi (Mendoza 1972, Mok 2003). Metode persilangan tanaman kentang hampir sama dengan tanaman menyerbuk silang lainnya, namun setelah ketemu hasil kombi- nasi silangan yang diinginkan, perbanyakan berikut- nya adalah dengan cara vegetatif. Metode yang se- ring digunakan adalah backcross, pedigree, seleksi
PENDAHULUAN
Buletin Plasma Nutfah Vol.13 No.2 Th.2007 recurrent
, dan uji progeni (Landeo 1985). Metode yang dipilih bergantung pada tujuan penyilangan itu sendiri. Untuk penurunan sifat yang sederhana se- perti ketahanan hama dan penyakit, misalnya meto- de yang digunakan adalah backcross dan pedigree. Untuk penurunan sifat yang kuantitatif, metode yang dianjurkan adalah uji progeni.
Melalui persilangan pada tahun 2004-2005 (menggunakan metode uji progeni) telah didapatkan 13 progeni kentang, untuk karakter kentang olahan, tahan busuk daun, dan berdaya hasil tinggi. Pada ta- hap seleksi lebih lanjut, dari 13 progeni yang ada hanya tujuh progeni yang dapat diteruskan. Sisa progeni lainnya tidak lolos seleksi, di antaranya ka- rena daya berkecambah dan vigor tanaman sangat buruk, umbi yang dihasilkan berukuran sangat ke- cil, dan warna kulit umbi bervariasi. Tujuh progeni yang terpilih ditindaklanjuti dengan seleksi untuk mendapatkan klon-klon kentang unggul dan stabil, baik dari hasil, kualitas, maupun ketahanan terha- dap penyakit busuk daun.
Penelitian bertujuan untuk mendapatkan ga- lur-galur baru kentang yang memiliki karakteristik bentuk umbi, kulit umbi, dan daging umbi yang baik, rasa enak, dan hasil tinggi.
1 (Tujuh Progeni Kentang)
Sebanyak tujuh progeni yang digunakan diha- silkan melalui persilangan pada tahun 2004. Tetua yang digunakan untuk mendapatkan tujuh progeni tersebut berasal dari klon tahan penyakit busuk daun populasi B (memiliki resistensi horizontal) yang diintroduksi dari CIP. Selain tahan penyakit busuk daun, ketujuh progeni juga memiliki kualitas olahan yang baik. Progeni kentang yang diuji pada tahun 2006 disajikan pada Tabel 1.
Progeni disemai secara terpisah pada baki persemaian. Setelah kecambah (seedling) tumbuh, bibit dipindah ke lapang, pada umur 4-5 minggu sejak mulai sebar. Media tumbuh di persemaian adalah pupuk kandang dan tanah yang telah disteril- kan dengan perbandingan 1 : 1. Di lapang, masing- masing progeni ditanam dalam baris yang terpisah. Tanaman diamati pada awal pertumbuhan, waktu berbunga, dan panen. Panen dilakukan per individu karena tanaman yang berasal dari biji botani masing-masing berbeda secara genetik. Seleksi dila- kukan pada saat panen dan hanya umbi tanaman ter- pilih yang disimpan untuk ditanam pada musim be- rikutnya. Calon galur yang terpilih disimpan di gu- dang selama 3-4 bulan, kemudian setelah bertunas ditanam di lapang.
Seleksi Galur
Umbi yang dihasilkan dari kegiatan seleksi dan telah melewati masa dormansi ditanam di lapang. Aksesi sebanyak 173 nomor, ditanam secara terpisah. Populasi tanaman untuk masing-masing nomor bervariasi antara 4-40 umbi. Umbi ditanam secara berbaris tanpa ulangan, jarak tanam 75 x 30 cm. Tanaman dipelihara secara intensif untuk men- dapatkan pertumbuhan dan hasil yang optimal. Se- leksi dilakukan pada saat panen, kriteria seleksi di- lakukan terhadap penampilan umbi, yang meliputi jumlah tanaman yang dipanen, bentuk umbi, warna kulit umbi, kedalaman mata umbi, ukuran umbi, hasil umbi, dan tes kripik dan kukus.
1 Jumlah tanaman tumbuh di persemaian sangat
bervariasi antara 65-500 kecambah (seedling). Be- berapa progeni tidak dapat berkecambah, mungkin karena benih sudah terlalu lama disimpan pada suhu ruang. Benih yang disebar merupakan benih-benih yang dihasilkan dari persilangan yang dilakukan pa- da tahun 2004, jadi umur benih yang disimpan su- dah lebih dari satu tahun. Namun demikian, dihasil- kan beberapa progeni yang masih menampilkan da- Tabel 1. Progeni kentang yang diuji pada tahun 2006.
Progeni Pedigree 1 (PK.1) 385524.9 x 392639.34 2 (PK.2) 391580.30 x 385524.9 3 (PK.3) 393077.54 x 391011.17 4 (PK.4) 391011.17 x 385524.9 5 (PK.5) 391011.17 x 391580.30 6 (PK.6) 393077.54 x 391580.30 7 (PK.7) 385556.4 x 385524.9
BAHAN DAN METODE Seleksi Turunan F
HASIL DAN PEMBAHASAN Seleksi Turunan F
Buletin Plasma Nutfah Vol.13 No.2 Th.2007
75
10 84 1.800 8,4 180 6-(PK.6) 393077.54 x 391580.30
2-(PK.2) 391580.30 x 385524.9 47 475 8.080 10,1 187 3-(PK.3) 393077.54 x 391011.17 51 526 13.350 10,3 262 4-(PK.4) 391011.17 x 385524.9 24 183 3.700 7,6 154 5-(PK.5) 391011.17 x 391580.30
Jumlah Bobot (g) Jumlah Bobot/tanaman (g) 1 (PK.1) 385524.9 x 392639.34 27 310 6.075 11,5 225
Hasil/progeni Hasil aksesi Progeni Pedigree Jumlah aksesi terpilih
7 Vigor: 1 = sangat buruk, 9 = sangat vigor. Tabel 3. Jumlah tanaman terpilih, bobot progeni, dan hasil tujuh progeni kentang. Lembang, 2006.
40
65
7 6 (PK.6) 393077.54 x 391580.30 500 200 7 7 (PK.7) 385556.4 x 385524.9
50
75
5 5 (PK.5) 391011.17 x 391580.30
30
7 2 (PK.2) 391580.30 x 385524.9 360 200 7 3 (PK.3) 393077.54 x 391011.17 500 200 7 4 (PK.4) 391011.17 x 385524.9
ya berkecambah yang baik, seperti progeni nomor 3 (PK.3) dan 6 (PK.6) dengan jumlah seedling yang hidup mencapai 500 buah. Benih yang ditanam di lapang untuk progeni yang memiliki populasi lebih dari 200 dan hanya 200 seedling saja. Untuk pro- geni dengan daya berkecambah kurang dari 200 seedling ditanam semuanya.
Persemaian Lapang Vigor tanaman (1-9) 1 (PK.1) 385524.9 x 392639.34 330 200
Tanaman yang tumbuh Progeni Pedigree
Tabel 2. Jumlah tanaman tumbuh di pesemaian dan di lapang serta vigor tanaman tujuh progeni kentang hasil persilangan pada tahun 2004.
adalah 183 nomor. Namun yang berhasil ditanam 173 nomor, ditanam pada bulan Juni 2006 dan panen pada bulan September 2006. Seleksi dilakukan pada saat panen, namun peng- amatan juga dilakukan pada parameter pertumbuh- an seperti vigor tanaman dan serangan OPT pen- ting, termasuk gejala kerusakan tanaman oleh virus. Penampilan vigor yang buruk dan gejala virus ber- pengaruh terhadap hasil umbi. Dengan cara menye-
1
Jumlah aksesi yang terseleksi pada kegiatan seleksi turunan F
Seleksi Galur
C (Moorby 1978). Kendati hampir semua tanaman menghasil- kan umbi, namun tidak semuanya yang dapat di- ambil, karena sebagian besar dari tanaman tersebut tidak memenuhi kriteria seleksi. Seleksi awal hanya dilakukan untuk karakter kualitatif, namun untuk umbi yang berukuran terlalu kecil tidak diambil. Kriteria tersebut antara lain adalah warna dan keha- lusan kulit umbi, daging umbi, bentuk umbi, dan kedalaman mata umbi. Berdasarkan kriteria tersebut maka terpilih 183 aksesi (calon galur harapan). Ak- sesi tersebut masing-masing dihasilkan dari persi- langan PK.3 (51 aksesi), PK.2 (47 aksesi), PK.1 (27 aksesi), PK.4 (24 aksesi), PK.7 (14 aksesi), PK.5, dan PK.7 (masing-masing 10 aksesi) (Tabel 3).
o
C, sementara untuk pertumbuhan batang adalah 25
o
Keadaan tanaman di lapang umumnya cukup baik, karena dipelihara secara intensif. Serangan organisme pengganggu tanaman (OPT), termasuk penyakit busuk daun, relatif kecil dan hampir tidak ada. Vigor tanaman yang ditampilkan oleh masing- masing progeni tergolong baik (nilai 7), kecuali progeni silangan 4 (PK.4) menampilkan vigor yang cukup (medium) dengan nilai 5 (Tabel 2). Tanaman yang vigor identik dengan pertumbuhan daun yang subur, batang besar dan kekar. Pertumbuhan daun dan batang dipengaruhi oleh suhu, di mana suhu optimum untuk pertumbuhan daun adalah 20
10 79 1.250 7,9 125 7-(PK.7) 385556.4 x 385524.9 14 167 3.100 11,9 221 Total 183 1.824 37.365
Buletin Plasma Nutfah Vol.13 No.2 Th.2007
107
151
3
11
5
3
87
2
6
3
2 Kedalaman mata umbi Dangkal Medium Dalam
22
1
44
62
13
25 Ukuran umbi Besar Sedang Kecil
43
80
50
25
46
29
1 Bentuk umbi Bulat Bulat panjang Panjang Oval Oval panjang
1
leksi umbi-umbi yang berukuran besar dan medium otomatis juga menyeleksi vigor dan ketahanan ta- naman terhadap virus. Tanaman yang terjangkit vi- rus pada umumnya memiliki vigor yang kurang baik dan menghasilkan umbi yang berukuran kecil. Seleksi pada saat panen dilakukan terhadap karakter warna kulit umbi, bentuk umbi, kedalaman mata umbi, ukuran umbi, hasil umbi mulai 300 g/tanam- an ke atas (Tabel 4 dan 5).
S (terpilih) R (tidak terpilih)
Sebagian besar karakter yang diinginkan ada- lah bersifat kuantitatif atau dipengaruhi oleh ling- kungan atau dikendalikan oleh gen poligenik. Wa- laupun demikian ada beberapa karakter yang diwa- riskan yang hanya dikendalikan oleh sedikit gen (oligogenic) karakter tersebut, yaitu ketahanan vi- rus, warna kulit umbi, dan ketahanan terhadap pe- nyakit Wart (Mendoza 1972). Pemuliaan untuk pe- nurunan sifat oligogenik lebih sederhana dibanding- kan dengan yang penurunan sifat poligenik. Ke- unggulan suatu varietas akan ditentukan oleh daya hasil, kualitas umbi, adaptasi, dan ketahanan terha- dap OPT penting.
Hasil umbi dan bobot kering kentang sangat dipengaruhi oleh lingkungan, sehingga suatu klon atau varietas akan lebih dipengaruhi oleh perubahan lingkungan daripada faktor genetik. Interaksi klon/ varietas dengan lokasi dan tahun lebih tinggi diban- dingkan dengan kontribusi genotip. Nilai heritabili- tas mencapai 20% dan nilai maksimum akan diper- oleh apabila penelitian dilakukan selama dua tahun pada empat lokasi, menggunakan 30 varietas atau klon (Plaisted 1966).
Menurut Cuningham dan Stevenson (1963), perkiraan heritabilitasnya luas warna kripik adalah 77,1% sedangkan untuk berat jenis (spesifik grav- ity) adalah 21,4%, namun nilai tersebut kurang reli- able karena hanya dilakukan selama dua tahun dan satu lokasi. Sekioka dan Lauer (1970) menemukan bahwa heritabitas luas hasil umbi sangat rendah. Seleksi terhadap penampilan umbi, yaitu bentuk dan kedalaman mata umbi sangat penting karena karakter tersebut akan menentukan penerimaan konsumen. Konsumen rumah tangga maupun indus- tri tidak menyukai kentang yang memiliki mata dalam, karena menghasilkan produk yang banyak terbuang serta untuk konsumen rumah tangga akan menyulitkan pada saat pengupasan. Industri french fries (kentang goreng) menghendaki bentuk umbi yang panjang sementara industri kripik menghen- daki bentuk yang bulat atau oval, tentunya ditambah dengan persyaratan lain, seperti kadar gula, spesifik
gravity , dan hasil olahannya baik warna maupun
rasa. Jumlah galur yang dihasilkan dari seleksi galur adalah 55 galur, masing-masing berasal dari PK.1 (6 galur), PK.2 (4 galur), PK.3 (25 galur), PK.4 (11 galur), PK.5 (3 galur), PK.6 (2 galur), dan PK.7 (4 galur). Kriteria seleksi adalah umbi rata-rata ber- ukuran sedang (>40 g) sampai besar, hasil >300 g/tanaman, mata umbi dangkal sampai medium, dan rasa tidak getir (Tabel 5).
KESIMPULAN 1.
Jumlah aksesi sebanyak 183 nomor yang dihasil- kan dari tujuh progeni hasil persilangan
2. Jumlah galur yang dihasilkan 55 galur, 15 galur di antaranya berpotensi hasil sangat tinggi (>500 g/tanaman) 3.
Tabel 4. Pengelompokan karakter 173 galur kentang hasil seleksi di Lembang, 2006.
Karakter Jumlah Persentase Penggolongan galur
55 118
2
32
73 Warna kulit umbi Kuning Krem Kuning mata merah Kuning mata pink Merah
Pink
159
6
4
2
1
1
92
3
Untuk bahan baku kripik dihasilkan empat galur yang menampilkan hasil gorengan yang baik
Buletin Plasma Nutfah Vol.13 No.2 Th.2007 Tabel 5. Galur-galur kentang terseleksi, komponen hasil, dan hasil olahan kripik dan rasa umbi kukus. Lembang, 2006.
3
1 PK.3.19 103 2 6 3,0 950 475 P 3 2 PK.3.20 104 8 38 4,8 4250 531 K
3
1 PK.3.21 107 6 26 4,3 2800 467 P 3 1 PK.3.22 108 5 26 5,2 2200 440 P 3 1 PK.3.23 112 4 12 3,0 1200 300 K
2
1 PK.3.24 113 2 6 3,0 1100 550 P 3 1 PK.3.25 114 7 38 5,4 3550 507 P 2 1 PK.4.1 117 3 10 3,3 1100 367 K
3
1 PK.4.2 118 10 82 8,2 4450 445 P 3 1 PK.4.3 120 2 8 4,0 850 425 P 3 1 PK.4.4 122 2 14 7,0 1050 525 K
1
1 PK.4.5 125 6 58 9,7 3700 617 P 1 1 PK.4.6 126 5 48 9,6 1500 300 P 3 1 PK.4.7 128 6 24 4,0 1850 308 K
2
1 PK.4.8 130 2 12 6,0 1350 675 K
1 PK.4.9 132 3 22 7,3 1800 600 P 3 1 PK.4.10 133 4 27 6,8 2250 563 K
95 10 48 4,8 3400 340 P 3 1 PK.3.15 96 5 20 4,0 1550 310 P 3 1 PK.3.16 97 5 20 4,0 2250 450 P 3 1 PK.3.17 98 5 26 5,2 1800 360 P 2 1 PK.3.18 101 5 22 4,4 2000 400 K
3
1 PK.4.11 136 6 35 5,8 1800 300 P 3 2 PK.5.1 144 5 25 5,0 1600 320 K
3
1 PK.5.2 145 4 24 6,0 1500 375 P 2 2 PK.5.3 146 3 20 6,7 2150 717 K
3
2 PK.6.1 149 8 76 9,5 2800 350 P 3 1 PK.6.2 153 6 56 9,3 3000 500 nd nd
1 PK.7.1 168 6 45 7,5 2650 442 P 3 2 PK.7.2 173 6 34 5,7 2350 392 K nd
2 PK.7.3 174 4 27 6,8 2250 563 K
3
2 PK.7.4 175 9 42 4,7 3900 433 P 2 2 Atlantic P 1
1 Granola K 3
2
1 PK.3.14
Bobot umbi Hasil olahan Progeni Galur Tanaman dipanen
1 PK.3.2
Jumlah umbi Jumlah umbi/tanaman
Per plot Per tanaman Warna kripik Kecoklatan Kukus rasa PK.1.1 3 16 195 12,2 7450 466 K
2
2 PK.1.2 4 4 38 9,5 1950 488 K
3
1 PK.1.3
5 4 35 8,8 1550 388 P 2 3 PK.1.4 6 5 35 7,0 1500 300 P 2 1 PK.1.5
10 14 90 6,4 4250 304 P 3 1 PK.1.6 17 10 49 4,9 5950 595 P 1 2 PK.2.1 30 30 230 7,7 13500 450 P 3 3 PK.2.2 36 5 45 9,0 4450 890 nd nd nd
PK.2.3
60 6 35 5,8 3100 517 P 2 1 PK.2.4 64 8 58 7,3 3650 456 nd nd nd PK.3.1 72 5 27 5,4 4900 980 K
3
73 9 48 5,3 1550 172 P 3 1 PK.3.3 75 8 58 7,3 5500 688 K
3
3
1 PK.3.4
76 8 38 4,8 3850 481 P 3 3 PK.3.5 77 8 45 5,6 3300 413 K
3
1 PK.3.6
79 8 35 4,4 3650 456 P 3 3 PK.3.7 81 4 18 4,5 1500 375 K
2
2 PK.3.8
82 5 21 4,2 1500 300 P 3 1 PK.3.9 84 9 29 3,2 3350 372 P 2 1 PK.3.10 87 6 16 2,7 1850 308 P 2 2 PK.3.11 89 4 16 4,0 1850 463 P 3 1 PK.3.12 93 5 26 5,2 2100 420 K
1
1 PK.3.13 94 4 27 6,8 1600 400 K
1 K = kuning, P = putih; kecoklatan: 1 = terang, 3 = gelap; kukus rasa 1 = enak, 3 = getir; nd = tidak diamati. Tabel 6. Karakteristik 53 galur kentang terpilih di Lembang tahun 2006. Karakter Jumlah galur terpilih Persentase
Hasil/tanaman (g) 500 g atau lebih
16
30 400-449 g
19
36 300-399 g
18
34 Kualitas kripik (warna 1-3) Terang
4
8 Medium
12
23 Gelap (browning)
33
62 Nd (tidak ada data)
4
7 Kualitas kukus (rasa 1-3) Enak
35
66 Medium
12
22 Agak getir
4
8 Nd (tidak ada data)
2
4 Warna kulit umbi Kuning
45
85 Krem
3
5 Kuning mata merah
3
5 Kuning mata pink Merah
Pink
2
5 Bentuk umbi Bulat
39
74 Bulat panjang
1
2 Panjang
6
12 Oval
3
5 Oval panjang
4
7 Kedalaman mata Dangkal
46
87 Medium
5
9 Dalam
2
4 Penampilan umbi Besar
29
55 Sedang
24
45 Kecil Moorby, J. 1978. The physiology of growth and tuber
DAFTAR PUSTAKA
yield.153-194. In Haris, P.M. (Ed.). The Potato Crop the Scientific Basis for Improvement. London Cuningham, C.E. and F.J. Stevenson. 1963. Inheritance of Chapman and Hall. p. 153-194. factors affecting potato chip color and their
Plaisted, R.L. 1966. Method of breeding potato for factors association with specific gravity. Am. Pot. J. 40:253- affecting processing quality. Plant Sci. Symp. 265.
Cambell Inst. For Agric. Res. p. 110-123. Landeo, J.A. 1985. Basic concept of potato breeding.
Sekioka, T.T and F.L. Lauer. 1970. Some estimates of International Potato Center. Lima-Peru. 32 p. genotypes by environments interactions in potato
Mendoza, H.A. 1972. Inheritance quantitative characters in varieties test. Am. Pot. J. 47.304-310. cultivated potato (Solanum tuberosum L). Dept. of
Struik, P.C. and S.G. Wiersema. 1999. Seed potato technol- Genetics-NCSU. p. 103-123. ogy. Wageningen Pers. The Netherland. 379 p. Mok, I.G. 2003. Potato breeding and genetic. Paper in
Potato Seed Production Workshop. Beijing-China, 15-20 June 2005. p. 1-24.
Buletin Plasma Nutfah Vol.13 No.2 Th.2007